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超细水泥乳化沥青胶浆微观结构及其粘附性特征研究
| 论文题名： | 超细水泥乳化沥青胶浆微观结构及其粘附性特征研究 |
| 关键词： | 道路交通;超细水泥乳化沥青胶浆;微观结构;粘附性能 |
| 摘要： | 随着我国经济的发展，我国每年新建的公路也在逐年增加。为了应对气候变化，促进人类社会的可持续发展，必须努力减少温室气体的排放。中国承诺要在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。乳化沥青作为一种常温下能够施工且较为环保的道路材料被广泛应用于道路铺筑中。现有研究常将一定量的水泥加入到乳化沥青中，形成水泥乳化沥青复合材料。水泥的加入虽然能够一定程度上缩短混合料形成强度所需的时间,但水泥水化的速度极大的限制了乳化沥青胶浆粘度的增长，并且由于普通水泥颗粒较大,在与乳化沥青混合后，水泥颗粒被沥青包裹使得水泥水化不完全，水化速度变慢。常温下，水泥乳化沥青胶浆的粘度不够就会使乳化沥青胶浆对集料的裹覆率低且粘附性差。提高水泥乳化沥青混合料的路用性能关键在于如何提高早期水泥乳化沥青胶浆与集料的粘附性能。超细水泥在物理力学性能、流变性能、水化性能众多方面和普通水泥有很大的区别，其粒径小、比表面积大、水化速度快、分布更均匀。基于此，本文拟对超细水泥乳化沥青胶浆的粘附性能和微观结构进行研究。 基于动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪对不同养护龄期的三种乳化沥青胶浆以及乳化沥青蒸发残留物进行测试。结果表明，在同一温度、同一龄期下，超细水泥乳化沥青胶浆的高温性能要优于普通水泥乳化沥青胶浆;相对于普通水泥，超细水泥对乳化沥青胶浆抗低温与疲劳开裂性能的影响并不显著。 采用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和原子力显微镜对乳化沥青残留物、水泥乳化沥青胶浆组分、形貌及力学行为进行研究，以分析乳化沥青胶浆微观特性。采用X射线衍射仪对不同龄期下的水泥水化产物进行定性和定量的分析。结果表明，红外光谱图显示，并无新物质产生，水泥与乳化沥青的混合过程是物理共混;相比普通水泥，超细水泥颗粒在乳化沥青中分布更加均匀;乳化沥青蒸发残留物的二维高度图像中，并没有出现“蜂状”结构;超细水泥水化速率要明显快于普通水泥，这使得超细水泥的早期强度更高，同时较快的水化速率促使乳化沥青破乳更快。 采用15℃劈裂强度试验、冻融劈裂试验和车辙试验对三种乳化沥青混合料进行路用性能研究，分析超细水泥对乳化沥青混合料路用性能的影响，并通过CT扫描试验对三种乳化沥青混合料的空隙特征进行分析。结果表明，超细水泥的加入对乳化沥青混合料的强度和高温性能都有明显的改善;乳化沥青混合料加入普通水泥后，混合料中小空隙增多，大空隙减小，且加入超细水泥后效果更加明显。混合料的最可几孔径也在加入水泥后减小。 |
| 作者： | 李可鑫 |
| 专业： | 道路交通运输 |
| 导师： | 赵全满;韩文扬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东建筑大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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